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Il Nobel per la chimica: il futuro è delle batterie al litio

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Il Nobel Whittingham
Il professor Stanley Whittingham , Nobel per la chimica (foto: Binghamton.edu).

Il Nobel per la chimica Stanley Whittingham non ha dubbi: le batterie al litio hanno ampi margini di miglioramento. E saranno la tecnologia vincente che accompagnerà l’affermazione dell’auto elettrica per i prossimi 10 anni. Nient’altro di concreto all’orizzonte.

Il Nobel: “Più capacità in meno peso e meno prezzo”

Whittingham, 78 anni, ha vinto il Nobel per la chimica assieme ad altri due scienziati proprio le sue ricerche sulle batterie agli ioni di litio. Oggi può sembrare paradossale, ma le sue prime scoperte sulle batterie risalgono a quando lavorava per la Exxon-Mobil, un gigante del petrolio. Sono passati quattro decenni da quei primi studi in un laboratorio nel New Jersey (qui la bio completa). E il professore  è sempre al lavoro per aumentare la capacità delle batterie al litio  a parità di peso e di ingombro. È certo che si possa fare, rafforzandone ulteriormente la sicurezza.

Il NobelWhittingham è convinto poi che il miglioramento della tecnologia delle batterie possa dare un’ulteriore spinta alla produzione di energia da rinnovabili. E anche che  i prezzi caleranno, rendendo i listini della auto elettriche molto più competitive. Il Nobel oggi insegna alla State University di New York, a Binghamton, ma gira il mondo per spiegare il suo punto di vista. Queste parole sono estratte da un’intervista rilasciata a Sydneyripresa da Autonews.com.

Il Nobel: “Servono batterie meno ingombranti”

1- Come può migliorare la tecnologia delle batterie?

Quello a cui puntiamo ora è aumentare la densità di energia  del doppio in un peso e volume inferiore. Riducendo il prezzo. E  anche vedere se si riesce a fabbricare batterie veramente compatibili con tutti i dispositivi. Così da avere città più pulite e più veicoli elettrificati nelle strade”.

Il Nobel - 500
Schema tecnico della prima 500 elettrica: ridurre peso e ingombro delle batterie è fondamentale per le citycar, anche per il prezzo.

2- Che cosa comporterebbe questo miglioramento?

Permetterebbe alle auto di aumentare l’autonomia. E forse, ancora più importante, consentirebbe alle batterie di essere meno ingombranti. Se riusciamo a mettere il doppio dell’energia nello stesso volume, allora possiamo rendere le batterie molto più piccole di quanto non siano oggi. Si userebbe meno materiale, quindi sarebbero meno costose e questo aiuterebbe a conquistare il mercato. I veicoli elettrici devono avere un prezzo per cui il consumatore li consideri un’opzione realistica. E devono percorrere distanze ragionevoli“.

“Ricariche più veloci? La batteria dura meno”

3- La ricarica sarà più veloce?

Il problema è che se ricarichi in tempi brevi, hai bisogno di una potenza e di una tensione enorme. E, alla fine, ridurrai la durata della batteria. Gli stessi fornitori di elettricità non vogliono che le auto vengano caricate molto velocemente”.

4- Qual è il futuro delle batterie agli ioni di litio?

“Lo ione di litio dominerà per almeno i prossimi 10 anni, perché non c’è davvero nulla di diverso all’orizzonte. La Toyota e tutta una serie di aziende americane stanno lavorando sulle batterie allo stato solido. Ma non è chiaro quanto costeranno e neppure se si otterrà una sufficiente quantità di energia. Potrebbero funzionare inizialmente per prodotti come gli iPhone. Ma ci sono molte domande a cui trovare risposta prima che vengano utilizzate in sistemi su larga scala“.

“Siamo troppo dipendenti dalla Cina”

5- È proprio necessario sfidare la leadership cinese?

Negli Stati Uniti siamo preoccupati per il dominio della Cina, e chiaramente lo sono anche in Germania. È importante per ogni paese. Si vuol essere totalmente indipendenti. Se qualcosa va storto in Cina, allora tutto si ferma, e questo non è accettabile“.

CATL
Una fabbrica della cinese CATL, leader mondiale nelle batterie al litio per auto.

6- In che modo le batterie possono cambiare l’attività di accumulo di energia?

Capita che il sole splenda molto quando non hai particolarmente bisogno di tutto quella produzione. E in Texas, il vento soffia alle tre del mattino, quando non ti serve. Le batterie sono incredibilmente utili per conservare quell’energia. Da quando la PG&E ha iniziato a interrompere le forniture, in California, la gente ha cominciato a pensare proprio a questo. Ovvero che se hai una casa da due milioni di dollari, vuoi anche avere la tua auto produzione e il tuo stoccaggio di energia. Senza essere essere influenzati da questi eventi atmosferici”.

“Sì, i pompieri non amavano le nostre ricerche…”

7- Qual è la ricerca attuale sulla quale sta lavorando?

Sono coinvolto in due grandi progetti. Uno lo dirigo ed è fondamentale per capire su basi scientifiche quali sono i limiti di queste batterie. Al momento, ne abbiamo solo il 25 percento della capacità teorica, quindi il 75 percento è volume o peso morto. Sono coinvolte persone veramente preparate in questo campo”.

8- È vero che le sue prime ricerche, negli anni ’70, resero molto nervosi i vigili del fuoco?

pompieriMai nessuna delle nostre batterie ha preso fuoco. Ma dopo averla messa in azione molte volte, vuoi vedere che cosa succede in casi estremi e la fai a pezzi. Questo è ciò che provoca un incendio. I camion dei pompieri arrivarono almeno due volte e il sito di ricerca era proprio di fronte alla raffineria Exxon nel New Jersey. Non credo che ai vigli del fuoco piacciano gli incendi vicino a una raffineria…C’era un’autostrada tra noi, ma erano ugualmente preoccupati”. 

— Finisce qui il racconto del Nobel che sorride ripensando ai tempi eroici in cui…turbava il sonno ai pompieri. Ma leggi anche: così nascono le batterie al litio in casa VW. E qui: il Gruppo Seri avvia la prima fabbrica italiana di celle.

1 COMMENTO

  1. L’implicazione cinese.

    L’offerta di litio è per il 60% di “implicazione cinese” secondo Benchmark Mineral Intelligence poi abbiamo anche le terre rare.

    Perché ho utilizzato la definizione di “implicazione cinese”?

    Perché oltre al litio ed alle terre rare estratte entro i confini cinesi abbiamo l’espansione delle società cinesi nei giacimenti minerari e nelle saline di litio in forma diretta ed indiretto acquisendo il controllo azionario delle maggiori società minerarie.

    In Cile, nelle saline di litio più estese al mondo abbiamo la Sociedad Quimica y Minera (SQM), uno dei maggiori produttori mondiali di litio, che dallo scorso dicembre è partecipato al 24% dalla cinese Tianqui, vero e proprio gigante del settore, che possiede minere anche in Australia.

    SQM per decisione del primo azionista cinese ha deciso di rinviare di un anno lo sviluppo delle operazioni nel deserto dell’Atacama, per mantenere alti i prezzi del carbonato di litio precipitati di oltre il 40% e stabilizzati a 11.500 dollari per tonnellata.

    Per cui oggi è la Cina che detiene l’egemonia nella produzione e nel determinare l’offerta sul mercato delle materie prime.

    È pertanto necessario visto che non è possibile ripristinare il regime di concorrenza, di liberismo economico e di libertà di mercato, indirizzare la ricerca su altre tecnologie.

    Stupisce l’affermazione del Nobel che giudica ancora ampi i margini di miglioramento delle batterie agli ioni di litio fino a definirle la tecnologia vincente che accompagnerà l’affermazione dell’auto elettrica per i prossimi 10 anni quando tutti i laboratori di ricerca non puntano più sul litio.

    I fisici non effettuano più ricerche sulle attuali batterie agli ioni di litio perché le reputano instabili.

    Non posso però dilungarmi oltre con le mie considerazioni, per cui consiglio vivamente questo recente servizio, per approfondire lo stato dell’arte nella ricerca delle batterie del futuro prossimo: “Batterie cariche di ricerca” con interviste a Gian Piero Celata, Capo Dipartimento Tecnologie Energetiche dell’ENEA e Lorenzo Carbone, ricercatore del Graphene Labs dell’IIT.

    https://www.raiplay.it/video/2019/09/RAISCUOLA-PT-52-BATTERIE-bb7e37ac-e229-45b5-8685-324b20c9e025.html

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